在临床中,失眠是最常见的疾病之一,也是最常见的睡眠障碍。全球的睡眠调查显示,约有4%~22%的欧洲人、18%~23%的日本人、33%的美国人和42.5%的中国人受失眠困扰。对狗、老鼠、蟑螂和苍蝇等动物模型的失眠研究表明,睡眠不足可能导致这些生物过早死亡;大量的临床和试验研究都将睡眠不足与认知功能损伤、胃肠道、免疫、代谢和循环系统功能障碍等健康问题联系在一起。此外,失眠也是焦虑、抑郁、精神分裂症和自杀等精神疾病的早期临床指标。因此,有效地预防和治疗失眠是当今全球的研究热点之一。
目前临床使用的抗失眠药物主要为化学合成的西药,如苯二氮卓类受体激动剂。然而,西药的治疗效果并不令人满意,这些药物随着时间的推移还会产生副作用、依赖性和耐受性。因此,近年来,研究人员开始从天然的材料中寻找具有治疗失眠作用的物质,如由*连和肉桂两种中药组成的制剂———交泰丸对失眠具有显著的治疗作用。但现在报道的具有治疗失眠作用的天然物质都集中在中药等植物类物质,而对于其它的天然物质还鲜有报道。
蜂王幼虫,又称蜂王胎,是蜜蜂的受精卵孵化后取食新鲜的蜂王浆发育而成的,是蜂王浆生产过程中的副产品,也是一种重要的天然蜂产品。我国作为世界第一的养蜂大国,蜂王幼虫的年产量可达吨左右。相关研究发现,蜂王幼虫含有丰富的必需氨基酸和蛋白质,其中粗蛋白含量占其干重的50%~60%左右,蛋白质含量高于蜂王浆,且其还含有多种维生素和生物活性酶等成分。
随着对蜂王幼虫产品的不断开发,逐渐地发现蜂王幼虫具有提高免疫力、抗氧化、延缓衰老和抗疲劳等保健功效。研究发现免疫系统失调会影响睡眠质量,蜂王幼虫是否会通过增强免疫力来治疗失眠小鼠的睡眠作用还未见报道,因此本研究通过对氯苯丙氨酸(PCPA)构建失眠小鼠模型,探究饲喂蜂王幼虫冻干粉制剂对失眠小鼠的治疗效果,以期寻找到可治疗失眠的天然无副作用的新型抗失眠产品,为进一步将蜂产品往功能食品方向研发提供理论基础。
为探究蜂王幼虫冻干粉对失眠小鼠的治疗作用,该研究通过腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA)来构建失眠小鼠模型,连续7天对失眠小鼠分别灌胃低(0.1g/kg)、中(1g/kg)和高剂量(10g/kg)的蜂王幼虫冻干粉。通过行为学观察和测定小鼠血清中5-羟色胺(5-HT)的含量来评价失眠模型和蜂王幼虫冻干粉的治疗及改善效果。结果表明,小鼠经PCPA腹腔注射后,与空白对照组相比血清中5-HT的相对体重含量都显著降低(P0.05),且小鼠行为符合失眠模型特征;经过蜂王幼虫冻干粉灌胃后的失眠小鼠,与失眠模型组的小鼠相比血清中5-HT的含量显著升高(P0.05),而与空白对照相比已无明显差异;另外,从行为学观察也发现失眠特征消失。
讨论与结论
PCPA被广泛应用于失眠动物模型的建立,它是5-HT生物合成中的起始酶和限速酶—色氨酸羟化酶的选择性和不可逆抑制剂,其会通过抑制色氨酸羟基化而阻断5-HT的合成,可显著降低脑内和外周血中的5-HT含量。而5-HT在睡眠-觉醒调节中发挥着关键作用,5-HT含量降低会造成动物失眠。在本实验中,对小鼠连续2天注射PCPA进行失眠模型的建立,通过对血清中5-HT的检测,发现注射过PCPA组的小鼠血清中5-HT的相对体重含量都显著低于空白对照组的小鼠,说明本次实验中失眠小鼠模型构建成功。此外,通过对小鼠行为的检测,也证实小鼠失眠模型建立成功。
相关研究发现,PCPA注射后,5-HT含量至少在1周内都会保持较低水平。因此,本实验通过对失眠模型小鼠连续7天灌胃高、中、低剂量的蜂王幼虫冻干粉,进一步观察蜂王幼虫冻干粉对失眠的治疗和改善效果。研究也表明,失眠模型组小鼠的血清中5-HT相对体重含量与空白对照组相比差异显著(P0.05),而治疗后的小鼠血清中的5-HT的相对体重含量与失眠模型组相比明显升高(P0.05),且3组灌胃治疗组的小鼠的血清中5-HT的相对体重含量与空白对照组中小鼠已无明显差异,这些结果充分说明蜂王幼虫冻干粉对失眠小鼠具有明显的改善作用。
实验中PCPA造模的失眠小鼠其心脏和肝脏质量出现了明显增加,而饲喂蜂王幼虫冻干粉治疗后会减轻这两个器官增加的质量,尤其是高剂量蜂王幼虫冻干粉治疗的小鼠心脏和肝脏质量与失眠模型组的小鼠出现了显著降低(P0.05),而与空白对照组已无明显差异,表明蜂王幼虫冻干粉对失眠带给小鼠器官的负面影响具有改善作用。在一项对失眠人群的研究中发现失眠会导致患非酒精性脂肪肝的风险增加,而非酒精性脂肪肝通常表现为肝脏脂肪积累增多变重,因此,失眠模型小鼠肝脏质量增加可能是患非酒精性脂肪肝的前兆。
在对失眠小鼠饲喂高剂量蜂王幼虫冻干粉后,其脾脏与其它组小鼠相比明显变重,而脾脏是重要的免疫器官,在免疫应答方面起着重要作用。这说明高剂量蜂王幼虫还会提高小鼠的免疫力,这与周瑞华等的研究结果相一致。蜂王幼虫在整个生命阶段都会一直取食蜂王浆,因此,本研究中饲喂失眠小鼠的蜂王幼虫冻干粉中也含有蜂王浆的一些营养成分,最近有研究发现,蜂王浆中的王浆主蛋白具有改善免疫的作用,蜂王幼虫能增强小鼠免疫力很可能是王浆主蛋白发挥了重要作用。
免疫系统对睡眠有着重要的调节作用,研究发现一些免疫细胞因子、褪黑素和生长激素等都参与了睡眠调节,若免疫系统功能发生失调,这些细胞因子等就会发生失调,从而引起睡眠障碍。
蜂王幼虫冻干粉中除了含有可增强免疫力的王浆主蛋白,还含有蜂蛹多肽等肽类物质,研究发现蜂蛹多肽可增强RAW.7巨噬细胞的免疫活性,因此,蜂王幼虫可改善失眠小鼠的睡眠作用,很可能是通过蜂王幼虫冻干粉中的活性蛋白(如王浆主蛋白)和蜂蛹多肽等肽类物质的综合作用提高和改善了小鼠的免疫力,从而达到治疗失眠的作用。
另外,相关研究发现肠道微生物受到睡眠质量影响,睡眠不足会改变肠道正常菌群,而通过调节失眠小鼠肠道菌群的结构和组成,来增加肠道菌群中有益菌群的比例,可有效改善小鼠的睡眠作用,蜂王幼虫冻干粉可能也会通过改变失眠小鼠的肠道菌群来改善睡眠作用,但还需要进一步实验来验证。
综上所述,本研究发现蜂王幼虫具有改善PCPA失眠小鼠的作用,蜂王幼虫冻干粉改善失眠小鼠的睡眠作用可能是通过提高小鼠免疫力等机制来实现的,但蜂王幼虫冻干粉改善失眠小鼠的具体机制还需要进一步深入研究。
(来源:食品研究与开发.,42(17)北大核心,蜂王幼虫冻干粉对PCPA失眠小鼠的改善作用,1.昆明理工大学生命科学与技术学院2.中国农业科学院蜜蜂研究所)
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